SCHIMBATOARE DE CALDURA CU SCHIMBATOARE DE CALDURA CU TEVI SI MANTA (TUBULARE)TEVI SI MANTA (TUBULARE)

Calculul constructiv:

Clasificarea constructiva TEMA(Tubular Exchanger Manufacturers Asociation)Clasificare cu litere, functie de trei criterii: Constructia capacului de distributie fix al aparatului;

Constructia si modul de circulatie al agentului termic in spatiul dintre tevi si manta (tipul mantalei); Tipul capacului de capat

Clasificarea constructivaClasificarea constructiva

Alegerea principalelor elemente constructiveAlegerea principalelor elemente constructive

Alegerea tipului de manta (TEMAE, TEMAF, ...); Alegerea capacului de distribuie (tubular

fix/demontabil, elipsoidal, ...); Alegerea capacului de capt; Alegerea icanelor; Alegerea icanelor; Alegerea evilor:

Aezarea evilor pe placa tubular; Pasul dintre evi ;

Intrarea fluidului n manta; Alegerea numrului de treceri; Alegerea fluidului care va curge prin evi.

Alegerea tipului de mantaAlegerea tipului de manta

Cel mai utilizat: cu o trecere (TEMAE) F=max. T=max.;

Schimbtor cu dou treceri prin manta (TEMAF) ican longitudinal scurgeri importante de fluid zon scade; p2treceri 8. p1trecere schemele cu curgere separat simpl sau dubl (TEMA G i H), cu reducerea ns a factorului de corecie al diferenei medii de temperatur F;

Dac pierderea de presiune pe partea mantalei trebuie redus se poate utiliza o manta cu curgere dirijat (TEMAJ), la care pierderile de presiune sunt de circa 8 ori mai mici dect la o manta tip TEMAE, reducndu-se ns eficiena termic a aparatului;

n cazul curgerii ncruciate fr icane interioare (TEMAX) se pot obine cele mai mici pierderi de presiune. Acest tip de manta se poate utiliza pentru condensarea vaporilor. cu presiune cobort;

Diametrul mantalei Dn=1501200 mm (grosimea peretelui p = 412 mm).

Alegerea capacului de distributieAlegerea capacului de distributie

Principalul criteriu de alegere : uurina accesului la placa tubular, n vederea currii sale ; Cel mai simplu acces (fiind recomandat n cazul fluidelor cu depuneri) : capac tubular

demontabil (TEMA A) ;

Pierderi de presiune locale mai mici (n special la un numr mai mare de treceri prin evi) : cu capac elipsoidal (TEMA B) ;

Construcii speciale destinate presiunilor ridicate ale fluidului (TEMA D), fie realizeaz o reducere a numrului de flane i corespunztor a greutii aparatului (TEMA C i N).

Alegerea capacului de capatAlegerea capacului de capat

Soluiile identice cu capacul de distribuie (L, M, N) - sunt construcii rigide care nu permit preluarea dilatrilor diferite ale mantalei i evilor (max. 55C, sau 80C dac se prevede o lir de dilatare pe manta ;

evi n form de U, ceea ce reprezint cea mai simpl soluie, ns cu mari dificulti de nlocuire i curire interioar a evilor ;

Soluiile cu cap mobil, (P, S, T, W), cu o complicare a soluiei constructive ns cu o rezolvare a problemei prelurii dilataiilor diferite ale evilor i mantalei.

Alegerea Alegerea icaneloricanelor Rolul: susinerea evilor, prevenirea vibraiilor acestora si mai ales al mririi vitezei de curgere

a fluidului peste evi, nsoit de intensificarea transferului de cldur convectiv. Cele mai folosite: icanele simplu segment (a) (distan minim = 0,1.D, dar nu mai puin de 50

mm, iar distana maxim dintre ele nu trebuie s depeasc 1.D). La alegerea distanei ntre icane trebuie s se in seama i c pentru prevenirea vibraiilor evilor distana ntre dou susineri succesive ale acestora trebuie s fie ntre (5080).de ;

Dac pierderile de presiune sunt prea mari sau sunt necesare mai multe suporturi pentru evi se pot utiliza icanele dublu (b) sau triplu segment (c) sau s se elimine evile din fereastra icanei, cu mrirea corespunztoare a diametrului mantalei.

Alegerea corect a mrimii prii decupate a icanei, pentru realizarea unei curgeri ct mai uniforme peste fasciculul de evi : se recomand ntre 0,2.D dac distana dintre icane este 0,2.D i 0,33.D, dac aceast distan este 1.D (intre aceste limite - variaie linera)

Alegerea Alegerea evilorevilor Diametrul exterior, de=651 mm (grosimea peretelui p = 0,52,5 mm); d.p.d.v. al transferului

de cldur se indic utilizarea unor evi cu diametre mici, ns n multe cazuri diametrul minim al evilor este impus, pentru a putea realiza curarea mecanic a lor, la circa 20 mm, din aceleai considerente lungimea evilor limitndu-se la 5 m (D/de)min=15);

Aezare evilor pe placa tubular:

Aezare n triunghi Aezare n coridor Aezare n ah sau n ptrate

Pasul dintre evi : s = (1,21,5).de; Spaiul minim dintre diametrele exterioare ale evilor > 6 mm, pentru a permite curirea mecanic a acestora.

, Q, p ~ s (valoarea optim a acestuia este o problem tehnico-economic).

s

60

s

90 90

s

Intrarea fluidului Intrarea fluidului n mantan manta

Intrarea fluidului n manta se face prin tuuri speciale sudate pe aceasta. Dac viteza fluidului este mare la impactul cu evile se poate produce o eroziune a acestora sau vibraia lor. Pentru a se preveni acest efect se utilizeaz: plci de protecie (a i c), evi de protecie (b) sau un distribuitor inelar cu fereastr (d):

Alegerea numAlegerea numrului de trecerirului de treceri ntr = f (debitul care circul prin evi i viteza acestuia) L/D 1200ntr, max 2 46 68 810

Alegerea fluidului care curge prin teviAlegerea fluidului care curge prin teviAlegerea fluidului care curge prin teviAlegerea fluidului care curge prin tevi Gradul de murdrire; Coroziunea; Presiunea; Temperatura; Toxicitatea; Debit; Viscozitate; Pierderile de presiune.

Calculul constructivCalculul constructivSchimbatoare de caldura teava in teava:

[ ]2mldnS trmedtr = pi1=trn

S [ ]mnd

Sltrmed

tr

=

pi

eitrtr ddnl ,,,

1+= trtr nn 30